CN102170959B - 零浪费反渗透系统和下游清洗 - Google Patents

Abstract

一种用来调节反渗透系统以得到零废水的系统，包括淡水水源、反渗透设备、浓缩存储箱和渗透存储箱、浓缩电磁阀和渗透电磁阀、渗透加热器、公共机构洗碗机及控制系统。反渗透设备将来自淡水水源的水过滤成浓缩清洗流和渗透清洗流。浓缩存储箱和渗透存储箱位于反渗透设备的下游，并且分别接收浓缩清洗流和渗透清洗流。浓缩电磁阀和渗透电磁阀分别控制浓缩清洗流和渗透清洗流来自其相应存储箱的流量。渗透加热器将渗透清洗流加热到预定温度。公共机构洗碗机在公共机构洗碗机的清洗循环期间依次接收浓缩清洗流和渗透清洗流。控制系统可操作地连接到浓缩电磁阀和渗透电磁阀上，并且控制清洗流进入公共机构洗碗机中的流量。

Description

零浪费反渗透系统和下游清洗

技术领域

总体而言，本发明涉及与公共机构洗碗机（institutionaldishmachine）结合使用的反渗透系统的领域。具体地说，本发明涉及一种用来消除由反渗透系统产生的废水的系统，该反渗透系统连接到公共机构洗碗机上。本发明还提供一种使用反渗透系统的方法。

背景技术

在洗碗循环的清洗步骤期间，将淡水喷射到器皿上，以从器皿的表面清洗食物残留和洗涤剂。当淡水的溶解固体（即，在水中的矿物质）比较少时，器皿在干燥之后显得基本上没有膜并且没有斑点。然而，当淡水包含高水平的溶解固体时，干燥器皿将会具有由在水中的矿物质造成的显著量的可见膜和斑点。在水蒸发之后，固体遗留在器皿上，留下相当不雅观的膜和斑点，特别是在玻璃器皿、扁平餐具、及深色器皿物品上。

反渗透是用来从在水中具有高水平溶解固体的地区的水中，除去溶解固体的有效机理。然而，反渗透系统本质上是浪费水的，因为为了将系统的隔膜维持在功能有效的状态下，要定期地用水冲洗隔膜表面，这些水随后被丢弃。浓缩产物（废水）以大流量跨过隔膜表面通过，以从表面除去固体而防止隔膜堵塞和弄脏。如果100%的水被强制穿过隔膜，则隔膜寿命将会降低，并且水的流量（渗透产物的生产量）会急剧降低。因此，操作反渗透系统的最有效途径是浪费一定量的水。

存在着各种用于减小来自反渗透系统的浪费水量的途径，这些途径包括使浓缩水再循环回反渗透进给水和使用串联的多个隔膜。然而，为了实际目的，反渗透系统仍然将产生一些废水。在对于商用反渗透系统的当前技术状态下，已经发现，约50%渗透产物与约50%浓缩产物的比率，为允许反渗透系统在各种各样的水条件下操作提供有效的平衡，同时使得在整个系统中涉及的设备量被最小化。

发明内容

在一个实施例中，本发明涉及一种消除在反渗透设备中的废水的方法，该反渗透设备连接到公共机构洗碗机上。所述方法包括：将水流引入到反渗透设备中，以将水流分流成渗透清洗流和浓缩清洗流；在公共机构洗碗机的清洗循环中用浓缩清洗流清洗器皿；并且随后在公共机构洗碗机的清洗循环中用渗透清洗流清洗器皿。浓缩清洗流与渗透清洗流的比率是约3:2或更小。渗透清洗流具有约200ppm或更小的总溶解固体浓度。

在另一个实施例中，本发明涉及一种能够连接到公共机构洗碗机上的反渗透系统。所述反渗透系统包括：淡水水源；反渗透设备，用来将来自淡水水源的水分流成浓缩流和渗透流；浓缩存储箱和渗透存储箱，在反渗透设备的下游，分别用来接收浓缩流和渗透流；加热器，用来将渗透流加热到预定温度；及控制系统，用来选择性地控制浓缩流的流量和渗透流的流量，从而反渗透系统产生零废水。

在另一个实施例中，本发明涉及一种用来调节反渗透设备以得到零废水的系统。该系统包括淡水水源、反渗透设备、浓缩存储箱和渗透存储箱、浓缩电磁阀和渗透电磁阀、渗透加热器、公共机构洗碗机及控制系统。反渗透设备将来自淡水水源的水过滤成浓缩清洗流和渗透清洗流。浓缩存储箱和渗透存储箱位于反渗透设备的下游，并且分别接收浓缩清洗流和渗透清洗流。浓缩电磁阀和渗透电磁阀分别控制浓缩清洗流和渗透清洗流来自其相应存储箱的流量。加热器将渗透清洗流加热到预定温度。公共机构洗碗机在公共机构洗碗机的单个清洗循环期间依次接收浓缩清洗流和渗透清洗流。控制系统可操作地连接到浓缩电磁阀和渗透电磁阀上，并且控制清洗流进入公共机构洗碗机中的流量。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的零浪费洗碗系统的示意图。

尽管本发明适合于各种修改和可选择形式，但具体实施例已经作为例子表示在附图中，并且在下面详细地描述。然而，意图不是将本发明限于所描述的具体实施例。相反，本发明将覆盖落在由所附的权利要求书所定义的本发明范围内的全部修改、等效物、及可选择例。

具体实施方式

唯一的附图（图1）是零浪费洗碗系统10的示意图，该零浪费洗碗系统10包括公共机构洗碗机12以及集成式反渗透系统14。洗碗系统10通过将淡水流分流成两个清洗流——一个浓缩清洗流和一个渗透清洗流，而减少和/或消除与常规反渗透系统相关联的废水。然后，浓缩清洗流和渗透清洗流用来在公共机构洗碗机的单一的、离散的清洗循环期间清洗器皿。因而，代之以丢弃由反渗透系统14产生的浓缩产物（或废水），浓缩产物被用在清洗循环的第一部分中，而渗透产物（或净化水）被用在清洗循环的第二部分中。本发明的洗碗系统10基本上实现与使用反渗透系统（该反渗透系统仅使用渗透产物进行全部清洗循环）的公共机构洗碗机12相同的器皿洗涤结果。因为反渗透系统14按与它产生废水相同的速率利用废水，所以反渗透系统14是自调节的，并且能够在零废水的情况下操作，而不管公共机构洗碗机12在特别时刻或日期期间多么频繁地操作。另外，反渗透系统12也能够减小在公共机构洗碗机12的清洗循环期间洗碗系统10的能量消耗。

公共机构洗碗机12可以是在商用设施中用来洗涤器皿的任何清洗设备或常规公共机构洗碗机，例如门型洗碗机、玻璃洗涤洗碗机、或柜台下洗碗机。用于公共机构洗碗机12的整个流程一般而言持续在约60秒与约90秒之间，并且一般分为单个洗涤循环（wash cycle）和单个清洗循环（rinse cycle）。一般而言，洗涤循环持续在约30秒与约60秒之间，并且清洗循环在约8秒与约30秒之间。选择性地，在洗涤和清洗循环的每一个后有停止或暂停时间，该停止或暂停时间持续在约5秒与约10秒之间。

在洗涤循环期间，使用位于公共机构洗碗机12中的泵，使得来自在器皿上方的洗涤箱的水再循环。水一般而言包括用来使器皿得以清洁的化学品。（被泵送的）再循环洗涤水的流量一般而言在每分钟约60加仑与每分钟约200加仑之间。

在洗涤循环期间已经清理过器皿之后，在清洗循环期间，从器皿表面清洗任何食物颗粒和化学品。尽管在洗涤循环期间使用的水是再循环水，但在清洗循环期间使用的水是淡水，并且在被送到公共机构洗碗机12之前首先通过反渗透系统14。在一个实施例中，水在清洗循环期间按在每分钟约4加仑与每分钟约8加仑之间的流量被引入到公共机构洗碗机12中。

反渗透系统14被自动地平衡，使得反渗透系统14基本上准确地使用引入到洗碗系统10中的淡水量。即使反渗透系统14与公共机构洗碗机12相集成，洗碗系统10也使用相同量的水清洗在公共机构洗碗机12中的器皿，就像反渗透系统14不存在那样。反渗透系统14的占地面积因此可从常规反渗透系统减小约一半，因为它仅仅必须在每个清洗循环中供给一半量的渗透水。通常作为废水丢弃的浓缩水用于清洗循环的另一半，因而仅使用渗透水的一半，并且产生一种与常规反渗透系统的近似一半那么大的系统。在反渗透系统14中的或与其结合使用的设备，如预过滤器、反渗透膜、水存储箱、及加热器，可全部减小尺寸约50%，产生小得多的整体系统。

另外，由于洗碗系统10使用与不包括反渗透系统的公共机构洗碗机相同量的水和相同的循环时间，所以公共机构洗碗机12无需为了与反渗透系统14结合使用而改变。反渗透系统14因而可与常规公共机构洗碗机集成化，而对于公共机构洗碗机12只有非常小的改变或者没有改变。

反渗透系统14连接到公共机构洗碗机12上，并且包括淡水水源16、进口电磁阀18、预过滤器20、反渗透设备22、浓缩供给管线24、浓缩单向阀26、浓缩存储箱28、浓缩电磁阀30、浓缩加热器32、渗透供给管线34、渗透单向阀36、渗透存储箱38、渗透电磁阀40、渗透加热器42、压力开关44、控制系统46及循环系统48，该循环系统48用来通过反渗透系统14输送水。总体而言，水从淡水水源16流入，并且在到达反渗透设备22之前流过预过滤器20。反渗透设备22将水分离成渗透清洗流和浓缩清洗流。来自于各清洗流中的每一个清洗流的水被收集在其相应存储箱28、38中，直到公共机构洗碗机12在清洗循环期间需要水。浓缩电磁阀30和渗透电磁阀40中的每一个按依次顺序接收信号，以打开并且允许水从浓缩存储箱28和渗透存储箱38流到公共机构洗碗机12，以清洗在公共机构洗碗机12中的器皿。

进口电磁阀18控制从淡水水源16进入反渗透系统14的水量。在淡水水源16中的水由建筑物（洗碗系统10位于该建筑物内）提供水源，并且可以是例如井水。来自淡水水源16的水可在建筑物管线压力下供给，或者由高压泵升压以提高生产率和水效率级别。水的总溶解固体（TDS）将随着地域不同而变化。术语“溶解固体”是指在水中存在的各种矿物质、金属以及盐。总体而言，高含固量水是指具有超过约300ppm的总溶解固体浓度的水。然而，高含固量水常常具有超过约500ppm、并且甚至超过800ppm的TDS浓度。尽管全部地域都具有溶解在水中的至少一些固体，但TDS往往随地域变化。

预过滤器20位于淡水水源16的下游，并且在水进入反渗透设备22之前，从流自淡水水源16的水中滤除沉积物并除去氯。沉积物和氯二者对于在反渗透设备22中的隔膜都是有害的，并且会降低隔膜的寿命。能够从水中滤除沉积物和氯的任何预过滤器都可供反渗透系统14使用。尽管图1仅示出一个预过滤器20，但反渗透系统14可以包括任何数量的预过滤器，而不脱离本发明的预期范围。例如，如果来自淡水水源16的水具有高浓度的沉积物和/或氯，则多个预过滤器可以串联地定位在反渗透设备22的上游，以保证进入反渗透设备22的沉积物和/或氯的浓度不处于对于在反渗透设备22中的隔膜有害的水平。

在水已经通过预过滤器20之后，水进入反渗透设备22。反渗透设备22将来自淡水水源16的水分流成包含浓缩产物的浓缩清洗流和包含渗透产物的渗透清洗流。浓缩清洗流和渗透清洗流分别通过浓缩供给管线24和渗透供给管线34而被引导到浓缩存储箱28和渗透存储箱38。随着水流过反渗透设备22，来自淡水水源16的原始TDS浓度的淡水被过滤以产生浓缩清洗流和渗透清洗流，从而浓缩清洗流的TDS浓度显著地高于原始TDS浓度，而渗透清洗流的TDS浓度显著地低于原始TDS浓度。例如，在通过反渗透设备22之后，具有约450ppm的TDS浓度的淡水水源16可以被输出成，具有在约600ppm与约1000ppm之间的TDS浓度的浓缩清洗流、和在约50ppm与约200ppm之间的TDS浓度的渗透清洗流。随着渗透清洗流的TDS浓度降低，浓缩清洗流的TDS浓度增大。反渗透设备22具体地设置成使得渗透清洗流能够有效地清洗器皿而不留下斑点、膜或条纹。在一些实施例中，反渗透设备22设置成使得渗透清洗流具有约200ppm或更小、约150ppm或更小、约100ppm或更小、或约50ppm或更小的TDS浓度。

反渗透设备22是隔膜过滤器，并且可以包括多于一个隔膜。隔膜可以是空心纤维或螺纹缠绕的。用来生产隔膜的适当材料的例子包括三醋酸纤维素（CTA）、乙酸纤维素（CA）、聚酰胺及薄膜合成物（TFC）。隔膜也可考虑采用标准压力（高压力）或低能量（低压力）。市售的反渗透膜的例子包括螺旋缠绕TFC膜，型号为XLE-4021（低能量）和TW30-4021（高能量），可从Filmtec,Midland MI购得。尽管已述及的洗碗系统10包括将进口流过滤成浓缩清洗流和渗透清洗流的反渗透设备22，但可以使用产生浓缩清洗流和渗透清洗流的任何过滤设备，而不脱离本发明的预期范围。例如，可与洗碗系统10结合使用的其它隔膜过滤设备包括纳米过滤设备、超滤设备及显微过滤设备。市售的纳米过滤膜的例子包括型号M-N4021A9，可从AMI,Vista,CA购得。在洗碗系统10中使用的设备的具体类型将取决于对于具体用途需要的过滤程度和具体水源质量。

浓缩单向阀26和渗透单向阀36位于存储箱28、38的上游，并且分别防止水从浓缩存储箱28和渗透存储箱38流回到反渗透设备22。

浓缩存储箱28和渗透存储箱38分别存储浓缩产物和渗透产物，直到由公共机构洗碗机12需要。存储箱28、38可以是加压箱或大气压箱。可选择地，如果反渗透设备22的生产速率高得足以输送对于具体用途要求的流量，则可以不需要浓缩存储箱28和渗透存储箱38。然而，没有浓缩存储箱28和渗透存储箱38、或仅具有很小浓缩存储箱28和渗透存储箱38的反渗透系统14，需要较大的规模，以按较快的速率或者所需的速率生产水。

当渗透存储箱38充满时，连接到渗透存储箱38上的压力开关44将关闭信号发送到进口电磁阀18，以便停止将水从淡水水源16供给到反渗透系统14中。在关闭进口电磁阀18的情况下，淡水水源16不再通过反渗透设备22将水输送到浓缩存储箱28或渗透存储箱38。尽管压力开关44在图中描绘成连接到渗透存储箱38上，但可选择地，压力开关44可以位于浓缩存储箱28上，或者在存储箱28、38两者上，而不脱离本发明的预期范围。如果浓缩存储箱28和渗透存储箱38是大气压箱，压力开关44可以由浮子开关代替，该浮子开关的总体目的也是在存储箱28、38充满或达到预置压力或高度时关闭反渗透系统14。

浓缩加热器32和渗透加热器42位于它们的相应存储箱28、38的下游，并且依据消毒类型（公共机构洗碗机12为该消毒类型而建立）改变它们的温度设置。例如，加热器温度对于化学消毒可以设置到约120°F，或者对于热水消毒可以设置到约180°F。对于高温消毒机器，清洗水一般而言需要加热到约华氏180°（°F），以满足立法机构卫生标准。通过将淡水流分流成分开的浓缩清洗流和渗透清洗流，浓缩清洗流可以加热到较低温度，而渗透清洗流加热到约180°F，并且仍然符合立法机构卫生标准。在一个实施例中，浓缩流加热到约165°F。因为不是清洗水的全部体积都加热到较高180°F的温度，所以有在清洗循环期间使用的整体能量减少。尽管唯一的附图（图1）将反渗透系统14描绘成包括浓缩加热器32和渗透加热器42，但加热器32、42可以依据在公共机构洗碗机12中使用的消毒方法而被选择。例如，在一些化学消毒公共机构洗碗机中，加热器32、42是不必要的，因为化学品一般而言要求冷水消毒清洗。在一些实施例中，如果渗透加热器42可将渗透产物加热到足以消毒器皿的温度，则反渗透系统14可以包括渗透加热器42，但不包括浓缩加热器32。主要能量节省来自如下事实：在清洗循环期间使用的水的仅仅一半需要加热。因而，对于洗碗系统10的最大能量消耗元件，可得到高达约50%的能量节省。如果浓缩产物可以利用来自另一个源的热量从而它不必直接加热，则也可能不需要浓缩加热器32。在一个实施例中，浓缩加热器32利用来自渗透加热器42的余热，因而节省能量并且消除对浓缩加热器的需要。

控制系统46可操作地连接到公共机构洗碗机12和浓缩电磁阀30和渗透电磁阀40上，以选择性地控制浓缩产物从浓缩存储箱28到公共机构洗碗机12的流量、和渗透产物从渗透存储箱38到公共机构洗碗机12的流量。

当公共机构洗碗机12的洗涤和清洗流程到达清洗循环时，公共机构洗碗机12将信号发送到控制系统46。在一个实施例中，控制系统46发送10秒清洗信号，该清洗信号向浓缩电磁阀30和渗透电磁阀40供电，以将清洗循环划分成两部分。当由来自公共机构洗碗机12的清洗信号首先激励时，控制系统46将电力信号发送到浓缩电磁阀30，以打开浓缩电磁阀30，允许浓缩流到公共机构洗碗机12中，以在清洗循环的第一部分期间清洗在公共机构洗碗机12中的器皿。浓缩电磁阀30保持敞开预置段时间，例如在0秒与9秒之间。在一个实施例中，浓缩电磁阀30敞开约5秒。

在到浓缩电磁阀30的信号完成之后，控制系统46然后发送电力信号，以打开渗透电磁阀40，允许渗透产物流到公共机构洗碗机12中，以在清洗循环的第二部分期间清洗在公共机构洗碗机12中的器皿。到渗透电磁阀40的信号紧随到浓缩电磁阀30的信号而发生，并且也依据到浓缩电磁阀30的信号的长度，持续预置时间段，例如在1秒与10秒之间。总体而言，浓缩电磁阀30敞开C秒，而渗透电磁阀40敞开（R-C）秒，其中C是到浓缩电磁阀30的信号的长度，而R是清洗循环的最大长度。例如，如果R是10秒，而浓缩电磁阀30敞开5秒（C），那么渗透电磁阀40敞开5秒。在一个实施例中，浓缩电磁阀30和渗透电磁阀40按至少约3:2的时间比率敞开，并且特别是按至少约1:1的时间比率敞开。在一个实施例中，控制系统46是计时器。

总体而言，两个因素控制浓缩清洗流和渗透清洗流有效地清洗位于公共机构洗碗机12中的器皿的能力：1）渗透清洗流的TDS浓度；和2）在清洗循环期间使用浓缩产物清洗器皿的时间量相对于在清洗循环期间使用渗透产物清洗器皿的时间量、或浓缩产物与渗透产物的时间比率。随着渗透清洗流的TDA浓度降低，浓缩产物与渗透产物的时间比率可增大，同时仍然实现相同的清洁结果。例如，使用具有约50ppm的TDS浓度的渗透清洗流、按约3:2的浓缩产物与渗透产物时间比率的清洗循环，将与使用具有约100ppm的TDS浓度的渗透清洗流、按约2:3的浓缩产物与渗透产物时间比率的清洗循环基本上同样有效地清洁器皿。因而，渗透清洗流的TDS浓度和浓缩产物与渗透产物的时间比率是相关的，从而浓缩产物与渗透产物的时间比率可以依据渗透清洗流的TDS浓度而变化。

尽管已述及的清洗循环根据将浓缩清洗流和渗透清洗流引入到公共机构洗碗机12中的时间比率被划分成两部分，但清洗循环可以根据多个变量而被划分。例如，清洗循环可以根据在公共机构洗碗机12的清洗循环中使用的水的总体积的百分比而被划分。在一个实施例中，对于在清洗循环期间使用总共1加仑水的公共机构洗碗机，浓缩流可以构成总清洗循环的约60%或更小。这与约3:2的浓缩清洗流与渗透清洗流时间比率基本上是等效的。

在到渗透电磁阀42的信号终止之后，来自公共机构洗碗机12的清洗信号终止，结束清洗循环并且完成公共机构洗碗机12的洗涤和清洗流程。尽管已述及的控制系统46控制浓缩电磁阀30和渗透电磁阀40敞开的时间量，但控制系统46可选择性地测量和/或控制多个变量，例如浓缩清洗流和渗透清洗流的TDS浓度、和浓缩清洗流和渗透清洗流的流量。

例子

本发明在如下例子中更具体地描述，这些例子仅用于例示，因为在本发明范围内的多种修改和变更对于本领域的技术人员将是显然的。除非另外指出，在如下例子中报告的全部份额、百分比、及比率都是在重量基础上，并且在例子中使用的全部试剂可以从下面描述的化学品供应商处购得或者得到，或者可以由常规工艺合成。

试验方法

一种公共机构洗碗机准备用在通常的操作程序下。公共机构洗碗机设置成自动地分配和保持正常量的洗涤剂和清洗添加剂。允许公共机构洗碗机达到正常操作温度。第一水存储箱填充有浓缩水，该浓缩水具有约750ppm的TDS浓度；并且第二水存储箱填充有渗透水，该渗透水依据试验条件，具有约50ppm、约100ppm、约150ppm、或约200ppm的TDS浓度。

对于每个试验条件，一组4块玻璃被放置到公共机构洗碗机中。在公共机构洗碗机自动运行和计时器用适当清洗水类型和时间定序的情况下，进行完整的洗涤和清洗流程。全部洗碗流程一完成，就将玻璃器皿取出，并且允许在环境条件下空气干燥。

一旦干燥，就使用斑点、膜及条纹三个参数评定玻璃。聚焦光源用来放大斑点、膜及条纹，从而可探测在各状态之间的细微差别。每块玻璃关于这些参数中的每一个参数按1至5的等级评定。等级1表示参数不存在，等级5表示参数的严重存在。对于每组全部四块玻璃的等级被平均和记录。

对于整个玻璃器皿外观等级，将平均斑点、膜及条纹等级求和。可能的玻璃器皿等级的范围因而从3至15，其中，3是完美的，而15是很差或很重。5.0或更小等级的整体玻璃器皿被认为是优良的。当斑点、膜及条纹的组合总量小于5.0时，用肉眼难以看到。

例子

一系列循环被运行，以确定在清洗循环中浓缩产物与渗透产物时间比率的范围和渗透清洗TDS浓度的范围，该清洗循环导致玻璃器皿具有可接收的斑点、膜及条纹等级。为了确定这些范围，改变浓缩产物与渗透产物的时间比率、和渗透清洗TDS浓度。浓缩清洗的源是来自反渗透系统的废水。

新鲜清洗水按约450ppm的TDS浓度进入反渗透系统，并被分流成浓缩清洗流和渗透清洗流。浓缩清洗流和渗透清洗流在公共机构洗碗机的清洗循环期间以预定量的时间被供给。在清洗循环期间，首先以预定量的时间将浓缩清洗流供给到公共机构洗碗机，在清洗循环的剩余部分中，供给渗透清洗流。整个清洗循环时间总共10秒。对于每一流程，改变浓缩产物与渗透产物时间比率、和渗透清洗的TDS浓度。在玻璃被清洗和允许干燥之后，记下斑点、膜及条纹等级。因为等级是部分主观的，所以使流程随机化以防止偏见。

表1提供每个流程的浓缩清洗时间和渗透产物的TDS浓度、和器皿所产生的斑点、膜及条纹的等级。

表1

如可在表1中看到的那样，具有约100或更小TDS浓度的渗透清洗流基本上导致无斑点、无膜并且无条纹的玻璃，无论浓缩清洗时间如何。基于这些结果，使用以上描述的相同方法，进行更窄范围的流程（“第二组流程”）。第二组流程具有10秒的总共清洗循环时间，并且使用渗透清洗流，该渗透清洗流具有约50ppm和约100ppm的TDS浓度。下面的表2为各种浓缩产物与渗透产物的时间比率和渗透清洗流的TDS浓度提供整体等级。

表2

如表2所示的那样，对于整个10秒清洗循环用具有约50ppm至约100ppm的TDS浓度的渗透清洗流处理的玻璃，导致基本上没有斑点、膜或条纹的玻璃。在表2中的数据也表明，通过使用具有较低TDS浓度的渗透清洗流得到稍好的结果。就是说，与包含约100ppm的TDS的渗透清洗流相比较，当渗透清洗流仅包含约50ppm的TDS时，玻璃器皿的整体外观稍好。

即使当浓缩产物与渗透产物的时间比率稍高于常规有效1:1时间比率时，情况也是如此。令人惊奇地发现，使用浓缩水高达6秒随后使用渗透水仅约4秒，可实现优良结果。尽管整体玻璃等级表明，分别在0或2秒浓缩水清洗、随后是10秒或8秒的渗透水清洗的情况下，玻璃基本上没有斑点、膜或条纹，然而，在6秒浓缩水清洗、随后是4秒的渗透水清洗的情况下，整体玻璃等级仍然是优良的。意外的是，高质量渗透清洗流可以补偿长持续时间的低质量浓缩清洗流。

通过比较，当仅使用浓缩产物（约750ppm TDS）进行整个10秒的清洗循环时，产生的玻璃具有为10的登记、或非常差。

本发明是零浪费反渗透系统，该零浪费反渗透系统将可能具有不良清洗性能的水源分流成浓缩清洗流和净化清洗流。通过使水源通过反渗透设备以将在水源中的矿物质集中到清洗循环的第一部分中并且随后用净化水清洗，用水源洗涤的器皿基本上没有斑点、没有条纹并且没有膜。即使原始水源的性能不变，情况也是如此。因为由反渗透设备产生的废水也用来清洗器皿，所以整个反渗透系统不浪费水。

应该注意，如在本说明书和附属权利要求书中使用的那样，单数形式“a”、“an”、及“the”包括复数提及物，除非内容清楚地另外指示。因而，例如，对于包含“合成物”的成分的提及包括两种或更多种合成物的混合物。也应该注意，术语“或（or）”一般按其包括“和/或”的意义采用，除非内容清楚地另外指示。

在本说明书中的全部出版物和专利申请都指示本发明所属的普通技术水平。全部出版物和专利申请在这里都通过参考包括于此，就像每个个别出版物或专利申请通过参考被明确地和个别地指示相同的程度。

参照各种具体和优选实施例和工艺，已经描述了本发明。然而，应该理解，可以进行多种变更和修改，同时保持在本发明的精神和范围内。

Claims (21)

1.一种消除在反渗透设备中的废水的方法，该反渗透设备向公共机构洗碗机供水，所述方法包括：

a)将水流引入到所述反渗透设备中，以将所述水流分流成渗透清洗流和浓缩清洗流；

b)在所述公共机构洗碗机的清洗循环期间用所述浓缩清洗流清洗器皿；及

c)在用所述浓缩清洗流清洗所述器皿之后，在所述公共机构洗碗机的所述清洗循环期间用所述渗透清洗流清洗所述器皿；

d)其中，所述浓缩清洗流与所述渗透清洗流的时间比率或体积比率是3:2或更小；并且

e)其中，所述渗透清洗流具有200ppm或更小的总溶解固体浓度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述浓缩清洗流与所述渗透清洗流的时间比率或体积比率是1:1或更小。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述清洗循环在小于20秒内完成。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述渗透清洗流具有100ppm或更小的总溶解固体浓度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述渗透清洗流具有50ppm或更小的总溶解固体浓度。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述渗透清洗流加热到至少180华氏度。

7.一种能够连接到公共机构洗碗机上的反渗透系统，所述系统包括：

a)淡水水源；

b)反渗透设备，所述反渗透设备用来将来自所述淡水水源的水分流成浓缩流和渗透流；

c)浓缩存储箱和渗透存储箱，所述浓缩存储箱和渗透存储箱在所述反渗透设备的下游，分别用来接收所述浓缩流和所述渗透流；

d)加热器，所述加热器用来将所述渗透流加热到预定温度；及

e)控制系统，所述控制系统用来通过控制1)渗透清洗流的TDS浓度和2)浓缩产物与渗透产物的时间比率，而选择性地控制所述浓缩流的流量和所述渗透流的流量，从而所述反渗透系统产生零废水。

8.根据权利要求7所述的反渗透系统，其中，所述反渗透设备按3:2或更小的时间比率将来自所述淡水水源的水分流成所述浓缩流和所述渗透流。

9.根据权利要求7所述的反渗透系统，其中，所述反渗透设备分流来自所述淡水水源的水，使得所述渗透流具有200ppm或更小的总溶解固体浓度。

10.根据权利要求9所述的反渗透系统，其中，所述反渗透设备分流来自所述淡水水源的水，使得所述渗透流具有100ppm或更小的总溶解固体浓度。

11.根据权利要求7所述的反渗透系统，其中，所述控制系统包括计时器。

12.根据权利要求7所述的反渗透系统，还包括压力开关，该压力开关连接到所述浓缩存储箱和所述渗透存储箱中的至少一个上。

13.根据权利要求7所述的反渗透系统，其中，所述加热器将所述渗透流加热到至少180华氏度。

14.根据权利要求7所述的反渗透系统，其中，所述加热器将所述浓缩流加热到至少165华氏度。

15.一种用来调节反渗透系统以得到零废水的系统，所述系统包括：

a)淡水水源；

b)反渗透设备，所述反渗透设备用来将来自所述淡水水源的水过滤成浓缩清洗流和渗透清洗流；

c)浓缩存储箱，所述浓缩存储箱位于所述反渗透设备的下游，用来接收所述浓缩清洗流；

d)浓缩电磁阀，所述浓缩电磁阀用来控制来自所述浓缩存储箱的所述浓缩清洗流的流量；

e)渗透存储箱，所述渗透存储箱位于所述反渗透设备的下游，用来接收所述渗透清洗流；

f)渗透电磁阀，所述渗透电磁阀用来控制来自所述渗透存储箱的所述渗透清洗流的流量；

g)加热器，所述加热器用来将所述渗透清洗流加热到预定温度；

h)公共机构洗碗机，所述公共机构洗碗机用来在所述公共机构洗碗机的清洗循环期间依次接收所述浓缩清洗流和所述渗透清洗流；以及

i)控制系统，所述控制系统可操作地连接到所述浓缩电磁阀和所述渗透电磁阀上，用来通过控制1)渗透清洗流的TDS浓度和2)浓缩产物与渗透产物的时间比率，而分别控制所述浓缩清洗流和所述渗透清洗流进入所述公共机构洗碗机中的流量。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述浓缩清洗流按体积构成清洗循环的60％或更小。

17.根据权利要求15所述的系统，其中，所述浓缩流和所述渗透流按3:2或更小的时间比率流入所述公共机构洗碗机中。

18.根据权利要求15所述的系统，其中，所述渗透流具有小于100ppm的总溶解固体浓度。

19.根据权利要求15所述的系统，其中，所述控制系统包括计时器。

20.根据权利要求15所述的系统，还包括压力开关，该压力开关连接到所述浓缩存储箱和所述渗透存储箱中的至少一个上。

21.根据权利要求15所述的系统，其中，所述清洗循环持续小于20秒。